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PLC的基本工作原理

PLC掃描的工作方式主要分三個(gè)階段，即輸入采樣階段、用戶(hù)程序執行階段和輸出刷新階段。如圖所示。

圖片

1.輸入采樣階段

在輸入采樣階段，PLC以?huà)呙璺绞揭来巫x入所有輸入狀態(tài)和數據，并將它們存入I/O映象區中的相應單元內。輸入采樣結束后，轉入用戶(hù)程序執行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數據發(fā)生變化，I/O映象區中相應單元的狀態(tài)和數據也不會(huì )改變。因此，如果輸入的是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。

2.用戶(hù)程序執行階段

在用戶(hù)程序執行階段，PLC總是按由上而下的順序依次掃描用戶(hù)程序（梯形圖）。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊由各觸點(diǎn)構成的控制線(xiàn)路，并按先左后右、先上后下的順序對由觸點(diǎn)構成的控制線(xiàn)路進(jìn)行邏輯運算；然后根據邏輯運算的結果，刷新該邏輯線(xiàn)圈在系統RAM存儲區中對應位的狀態(tài)，或者刷新該輸出線(xiàn)圈在I/O映象區中對應位的狀態(tài)，或者確定是否要執行該梯形圖所規定的特殊功能指令。即在用戶(hù)程序執行過(guò)程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區內的狀態(tài)和數據不會(huì )發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設備在I/O映象區或系統RAM存儲區內的狀態(tài)和數據都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執行結果會(huì )對排在下面的凡是用到這些線(xiàn)圈或數據的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線(xiàn)圈的狀態(tài)或數據只能到下一個(gè)掃描周期才能對排在其上面的梯形圖起作用。

3.輸出刷新階段

當用戶(hù)程序掃描結束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區內對應的狀態(tài)和數據刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅動(dòng)相應的外設。這時(shí)，才是PLC的真正輸出。

輸入/輸出滯后現象

從PLC的工作過(guò)程，可以總結如下幾個(gè)結論。

·以?huà)呙璧姆绞綀绦谐绦?，其輸?輸出信號間的邏輯關(guān)系存在著(zhù)原理上的滯后。掃描周期越長(cháng)，滯后就越嚴重。

·掃描周期除了包括輸入采樣階段、用戶(hù)程序執行階段、輸出刷新階段三個(gè)主要工作階段所占的時(shí)間外，還包括系統管理操作占用的時(shí)間。其中，程序執行的時(shí)間與程序的長(cháng)短及指令操作的復雜程度有關(guān)，其他基本不變。掃描周期一般為毫微秒級。

·n次掃描執行程序時(shí)，所依據的輸入數據是該次掃描周期中采樣階段的掃描值X依據的輸出數據有上一次掃描的輸出值Y（n-1），也有本次的輸出值Yn；所n送往輸出端子的信號，即是本次執行全部運算后的終結果Yn。